Welche Rolle spielt ATP im Körper und wie kann es angekurbelt werden?
ATP kommt in den Zellen aller Lebewesen vor. Wozu genau dient es und wie kann man die ATP-Produktion fördern?
ATP: der Treibstoff unserer Zellen
Im Laufe des Tages benötigt unser Körper Energie, um zahlreiche Funktionen zu erfüllen. Dazu nutzt er ein Nukleotid namens Adenosintriphosphat (ATP). Dieses Molekül dient der Zelle gewissermaßen als Brennstoff, um alle ihre Reaktionen anzutreiben (1).
Bei seiner Hydrolyse setzt ATP eines der drei enthaltenen Phosphor-Ionen frei, um sich in Adenosindiphosphat (ADP) umzuwandeln: dabei setzt es nutzbare Energie frei, die der Zelle zur Verfügung steht. Konkret werden bei der Hydrolyse von ATP zwischen 7 und 15 Kalorien erzeugt.
Adenosintriphosphat: Eine Energiequelle für alles!
Während ATP hauptsächlich in der Welt des Sports bekannt ist und man versucht, die verschiedenen Stoffwechselvorgänge, die seine Synthese ermöglichen, zu optimieren, ist es wichtig zu verstehen, dass Adenosintriphosphat in Wirklichkeit unverzichtbar für alle Körperfunktionen ist.
Verdauung, Atmung, Wärmeregulation, Aufrechterhaltung der Blutkonzentrationen, Hormonsynthese, Gehirnfunktion, Wirkung auf enzymatische Mechanismen etc. ATP ist ein wahres Multifunktionsmittel.
In unserem Körper ist ATP jedoch nur in geringem Maße vorhanden. Deshalb laufen in unserem Organismus ständig zahlreiche biochemische Reaktionen ab, um den ATP-Spiegel aufrechtzuerhalten (2).
Die verschiedenen Mechanismen der ATP-Synthese
Der aerobe Stoffwechsel
In Ruhe oder bei geringer bis mäßiger Anstrengung, wenn der Energiebedarf gering ist, stützt sich der Körper auf die Oxidation von Kohlenhydraten und Fetten in den Mitochondrien (den "Energiefabriken" der Zellen), um ATP wiederherzustellen: das ist der aerobe ATP-Stoffwechsel (3).
Dieser kann als enormer Energiespeicher mit einem geringen Durchsatz angesehen werden. Er wird daher bei Ausdauerbelastungen bevorzugt.
Anaerob lactacid
Bereits bei mäßiger Belastung nutzen die Zellen Glucose, um ATP zu produzieren. Da dabei aufgrund der Intensität der Belastung die Flussraten höher sind, werden die von der Glykolyse produzierten Pyruvat- und Wasserstoffionen einer Milchsäuregärung unterzogen. Diese führt zur Produktion von Laktat-Ionen (4).
Anaerob alactacid
Schließlich bei kurzen, aber sehr intensiven Belastungen (Sprint, Gewichtheben, usw.) wird der anaerob-alactacide Stoffwechsel bevorzugt, um ATP zu produzieren.
Dieser Stoffwechsel stützt sich auf Phosphorylkreatin als "Rohstoff" für die Reaktion. Nun ist der Vorrat an Phoshorylkreatin im Körper von Natur aus sehr gering. Daher wird diese Stoffwechselkette bei sehr intensiven, aber sehr kurzen Belastungen bevorzugt: Sie kann einem sehr kleinen Tank mit einem enormen Durchfluss ähneln.
Eine der wichtigsten natürlichen Methoden zur Beschleunigung der ATP-Produktion ist daher die regelmäßige moderate körperliche Betätigung. Ausdauertraining (Joggen, schnelles Gehen, Radfahren mit niedriger Intensität usw.) fördert nämlich die Leistung des aeroben Stoffwechsels und sorgt somit dafür, dass das ATP in den Zellen schneller und effizienter wiederhergestellt wird (5).
Es ist auch wichtig, eine gesunde ausgewogene und ausreichende Ernährung aufrechtzuerhalten, damit der Körper ATP synthetisieren kann.
Die Nahrungsergänzungsmittel, die die ATP-Produktion ankurbeln
ATP-Kapseln
Bei Müdigkeitsanfällen, nachlassender Konzentration oder Ähnlichem kann man auf ATP-Kapseln zurückgreifen!
Adenosintriphosphat kann nämlich im Labor auf völlig gesunde und für den Körper verwertbare Weise hergestellt werden. Bei Bedarf können Sie also auf Peak ATP, eine patentierte ATP-Formel zurückgreifen.
Kreatin
Wenn Kreatin dafür bekannt ist, die körperliche Leistungsfähigkeit während aufeinanderfolgender Serien von kurzen, hochintensiven Übungen zu steigern, aber auch die Wirkung von Widerstandstraining (Krafttraining/Fitness) auf die Muskelkraft bei Erwachsenen über 55 Jahren zu verbessern, dann eben deshalb, weil Kreatin auf ATP wirkt (6-7).
Kreatin ist nämlich ein Verwandter der Aminosäuren, der am Energiestoffwechsel der Zellen beteiligt ist und hauptsächlich in Muskelzellen und Gehirnzellen vorkommt.
In den Zellen verbindet sich Kreatin mit einem freien Phosphor-Ion. Unter der Wirkung eines Enzyms, der Kreatinkinase, verbindet sich dieses Phosphor-Ion dann in einem zweiten Schritt mit einem ADP-Molekül und bildet so ein neues ATP-Molekül.
Konkret bedeutet das also, dass Kreatin die Erneuerung von ATP ermöglicht, weshalb es die körperliche Leistungsfähigkeit steigern kann bei aufeinanderfolgenden intensiven und kurzen Serien: In den kurzen Ruhephasen wird durch Kreatin wiederum ATP gebildet.
Creatin ist somit auch ein hervorragendes Nahrungsergänzungsmittel, um mehr "Treibstoff" für den Alltag zur Verfügung zu haben!
Weitere Nahrungsergänzungsmittel, die gut für ATP sind
Zu erwähnen sind auch Nahrungsergänzungsmittel mit D-Ribose, einem Hauptbaustein von ATP (8). L-Carnitin wiederum hilft beim Transport von langkettigen Fettsäuren in die Mitochondrien zur ATP-Generierung (9). Schließlich führt alkalisiertes Wasser durch die Unterstützung der Pufferkapazität der Muskeln und der Protonenausscheidung auch zu einer erhöhten ATP-Produktion (10).
DER SUPERSMART-TIPP
Quellenangaben
- https://planet-vie.ens.fr/thematiques/cellules-et-molecules/les-roles-de-l-atp
- STOCK, Daniela, GIBBONS, Clyde, ARECHAGA, Ignacio, et al.The rotary mechanism of ATP synthase. Current opinion in structural biology, 2000, vol. 10, no 6, p. 672-679.
- DUDLEY, GARY A. et TERJUNG, RONALD L. Influence of aerobic metabolism on IMP accumulation in fast-twitch muscle. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 1985, vol. 248, no 1, p. C37-C42.
- SPRIET, Lawrence L. Anaerobic metabolism during exercise. In : Exercise metabolism. Cham : Springer International Publishing, 2022. p. 51-70.
- WIBOM, Rolf, HULTMAN, Erik, JOHANSSON, Mats, et al.Adaptation of mitochondrial ATP production in human skeletal muscle to endurance training and detraining. Journal of Applied Physiology, 1992, vol. 73, no 5, p. 2004-2010.
- MAUGHAN, Ronald J. Creatine supplementation and exercise performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 1995, vol. 5, no 2, p. 94-101.
- HAAKE, Paul et ALLEN, Gary W. Studies on phosphorylation by phosphoroguanidinates. The mechanism of action of creatine: ATP transphosphorylase (creatine kinase). Proceedings of the National Academy of Sciences, 1971, vol. 68, no 11, p. 2691-2693.
- Pauly DF, Pepine CJ. D-Ribose as a supplement for cardiac energy metabolism. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 2000 Oct;5(4):249-58. doi: 10.1054/JCPT.2000.18011. PMID: 11150394.
- Virmani MA, Cirulli M. The Role of l-Carnitine in Mitochondria, Prevention of Metabolic Inflexibility and Disease Initiation. Int J Mol Sci. 2022 Feb 28;23(5):2717. doi: 10.3390/ijms23052717. PMID: 35269860; PMCID: PMC8910660.
- Chycki J, Kurylas A, Maszczyk A, Golas A, Zajac A. Alkaline water improves exercise-induced metabolic acidosis and enhances anaerobic exercise performance in combat sport athletes. PLoS One. 2018 Nov 19;13(11):e0205708. doi: 10.1371/journal.pone.0205708. PMID: 30452459; PMCID: PMC6242303.
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